C++ 關(guān)聯(lián)容器

11.1關(guān)聯(lián)容器概述

關(guān)聯(lián)容器有map和set兩大類,map是關(guān)鍵字和值得映射囊卜,set是關(guān)鍵字的簡單集合娜扇,它們分別有對應(yīng)的multi(允許關(guān)鍵字重復(fù)),unordered版本(無序容器 )错沃,有序容器使用比較函數(shù)來比較關(guān)鍵字,從而使元素順序存儲雀瓢,所以相等元素也是連續(xù)存放的枢析,而無序容器使用關(guān)鍵字的==運(yùn)算符和一個hash <key_type>類型的對象來組織元素


11.2關(guān)聯(lián)容器對關(guān)鍵字的要求

關(guān)聯(lián)容器不支持順序容器的有關(guān)位置方面的操作,對于有序容器而言刃麸,標(biāo)準(zhǔn)庫使用關(guān)鍵字類型的<運(yùn)算符來比較兩個關(guān)鍵字醒叁,在集合類型,關(guān)鍵字類型就是元素類型泊业;在映射類型把沼,關(guān)鍵字類型是元素的第一部分的類型。替代<的函數(shù)必須在關(guān)鍵字類型上定義一個嚴(yán)格弱序吁伺。

函數(shù)必須滿足如下基本性質(zhì):

  • 任意兩個關(guān)鍵字不能同時“小于等于”對方
  • 關(guān)系具有傳遞性
  • 如果存在兩個關(guān)鍵字饮睬,任何一個都不”小于等于”對方,則稱它們是等價的箱蝠。等價性也必須具備傳遞性续捂。
    使用形式如下:
    set<string,decltype(compare)*> set_ex(compare);
    decltype來獲得一個函數(shù)指針類型時,必須加上一個*來指示使用一個給定的函數(shù)類型的指針

tips:
可以使用列表初始化返回值宦搬,如返回類型是pair<int,int>,可以return {1,1};

11.3關(guān)聯(lián)容器操作

關(guān)聯(lián)容器的類型別名:
key_type:容器的關(guān)鍵字類型
mapped_type:每個關(guān)鍵字關(guān)聯(lián)的類型牙瓢;只適用于map
value_type:對于set和key_type相同,對于map间校,為pair<const key_type,mapped_type>


11.3.1 關(guān)聯(lián)容器迭代器

當(dāng)解引用一個關(guān)聯(lián)容器迭代器時矾克,會得到一個類型為value_type的之的引用,不能修改關(guān)鍵成員的值憔足。set的iterator和const_iterator都只允許只讀

11.3.2 關(guān)聯(lián)容器算法

通常不對關(guān)聯(lián)容器使用算法胁附,因?yàn)樗鼈兊年P(guān)鍵字都是const,故只能用于只讀算法,使用關(guān)聯(lián)容器定義的find方法比泛型要快

11.3.3 檢測insert的返回值

對于不允許關(guān)鍵字重復(fù)的關(guān)聯(lián)容器滓彰,insert(v)返回一個pair類型控妻,pair的first成員是指向給定元素的迭代器,second成員是一個表示是否插入成功的bool值揭绑。
insert(p,v)表示從p開始搜索新元素應(yīng)該存儲的位置,返回指向給定元素的迭代器弓候。
對于允許關(guān)鍵字重復(fù)的關(guān)聯(lián)容器,insert(v)返回指向給定元素的迭代器

11.3.4 map的下標(biāo)操作

map和unordered_map提供下標(biāo)運(yùn)算符和一個對應(yīng)的at函數(shù)他匪,使用下標(biāo)運(yùn)算符菇存,返回類型是mapped_type,如果關(guān)鍵字不在map中邦蜜,會為它創(chuàng)建一個元素插入到map中依鸥,關(guān)聯(lián)值將進(jìn)行值初始化,at函數(shù)當(dāng)關(guān)鍵字不在容器中悼沈,會拋出Out of range異常

11.3.5 訪問元素

lower_bound(k):返回第一個不小于k的元素的迭代器
upper_bound(k):返回第一個大于k元素的迭代器
equal_range(k): 返回一個迭代器pair,表示等于關(guān)鍵字k的元素范圍贱迟,若k不在姐扮,返回兩個end()

11.4 無序容器

無序關(guān)聯(lián)容器在存儲上使用哈希函數(shù)和關(guān)鍵字 類型的==運(yùn)算符,使用鏈地址法來解決哈希沖突关筒,同時額外提供了哈希策略來重組容器溶握。

無序容器對關(guān)鍵字類型的要求:
使用一個hash<key_type>類型的對象來生成每個元素的哈希值。標(biāo)準(zhǔn)庫提供了內(nèi)置類型包含其對應(yīng)的指針提供了hash模板蒸播,而且也包括string,
使用形式如下:

using DS_set unordered_set<string ,decltype(hash)*,decltype(equal)*>;
DS_set set_ex(bucket_count,hash,equal);
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